溶剂效应对木质素酚类化合物加氢反应的影响机理

系统研究了木质素酚类化合物在Ru/C和Al₂O₃催化体系下溶剂效应对加氢反应的影响。在乙醇溶剂中,苯酚在35℃下即可完全转化为环己醇,具有最佳的加氢效果。研究表明极性溶剂比非极性溶剂的加氢效果更好,是因为催化剂分散均匀,强化了催化剂和反应物间的传质与扩散。在醇类极性溶剂中,乙醇的加氢反应效率最高,对比研究显示溶剂的极性越强,苯酚加氢的转化效果越好。还建立了Kamlet-Taft表达式参数与苯酚转化率间的关系关联式,分析了各参数的影响效果,详细阐述了Ru/C和Al₂O₃催化体系下详细的苯酚加氢反应路径和机理,并将该催化体系应用于其他木质素酚类化合物的加氢反应,也取得了很好的反应效果,大部分木质素酚类化合物均加氢饱和转化成稳定的环状醇类化合物。     

溶剂效应对木质素酚类化合物加氢反应的影响机理

系统研究了木质素酚类化合物在Ru/C和Al₂O₃催化体系下溶剂效应对加氢反应的影响。在乙醇溶剂中,苯酚在35℃下即可完全转化为环己醇,具有最佳的加氢效果。研究表明极性溶剂比非极性溶剂的加氢效果更好,是因为催化剂分散均匀,强化了催化剂和反应物间的传质与扩散。在醇类极性溶剂中,乙醇的加氢反应效率最高,对比研究显示溶剂的极性越强,苯酚加氢的转化效果越好。还建立了Kamlet-Taft表达式参数与苯酚转化率间的关系关联式,分析了各参数的影响效果,详细阐述了Ru/C和Al₂O₃催化体系下详细的苯酚加氢反应路径和机理,并将该催化体系应用于其他木质素酚类化合物的加氢反应,也取得了很好的反应效果,大部分木质素酚类化合物均加氢饱和转化成稳定的环状醇类化合物。     

水溶性铑配合物催化环己烯加氢反应的研究

合成了水溶性配体三苯基膦间单磺酸（TPPMS）、三苯基膦间三磺酸（TPPTS）、2，2'-联毗啶-5-磺酸及相应的铑系列水溶性金属有机化合物, 并用相关体系进行了常压环己烯催化加氢反应。结果表明在常压下Rh-EDTA、RH-TPPMS、Rh-TPPTS、RH-联吡啶-5-磺酸等对催化环己烯加氢具有一定的活性, 在水/有机两相反应体系中, 由于催化剂在水中有相当的溶解度, 使反应后催化剂分离简单、快捷, 产物中催化剂残留少。由于烯烃的催化加氢反应可能是在水相中进行, 共溶剂及快速搅拌是必需的。     

连续微反应加氢技术在有机合成中的研究进展

加氢反应是有机合成中很常见的一种反应类型,采用常规的间歇加氢釜具有反应效率低、操作烦琐和安全性差等问题。而连续加氢微反应器进行非均相催化加氢反应能提供更高的传质性能,催化剂的回收利用与产物的纯化也更为方便,能极大地提高生产效率,减少贵金属催化剂的损失。因为这些优点,连续微反应加氢技术得到了越来越多的关注。本文阐述了连续微反应加氢技术中常用的微反应器与固体金属催化剂类型,以及不同官能团非均相高效催化加氢的研究进展,在此基础,对该技术在精细化工领域的应用进行了展望。连续微反应加氢技术使得加氢过程可以在更安全、更高效、更环保的条件下完成,具有很高的工业应用价值,是未来化学化工领域重点发展的方向之一。     

连续微反应加氢技术在有机合成中的研究进展

加氢反应是有机合成中很常见的一种反应类型,采用常规的间歇加氢釜具有反应效率低、操作烦琐和安全性差等问题。而连续加氢微反应器进行非均相催化加氢反应能提供更高的传质性能,催化剂的回收利用与产物的纯化也更为方便,能极大地提高生产效率,减少贵金属催化剂的损失。因为这些优点,连续微反应加氢技术得到了越来越多的关注。本文阐述了连续微反应加氢技术中常用的微反应器与固体金属催化剂类型,以及不同官能团非均相高效催化加氢的研究进展,在此基础,对该技术在精细化工领域的应用进行了展望。连续微反应加氢技术使得加氢过程可以在更安全、更高效、更环保的条件下完成,具有很高的工业应用价值,是未来化学化工领域重点发展的方向之一。     

离子液体在苯乙酮不对称加氢反应中的应用

过渡金属配合物催化的潜手性酮不对称加氢反应是制备手性仲醇的一个有效方法,在医药、精细化工及先进材料等领域具有非常重要的应用。采用离子液体-有机溶剂双液相体系,以手性二胺及非手性单膦配体修饰的Ru配合物为催化剂,催化潜手性酮的不对称加氢反应。考察了反应温度、氢气压力、溶剂和离子液体用量等因素对反应结果的影响,同时也考察了催化剂在反应体系中的流失情况。结果表明离子液体可以有效地负载手性催化剂,催化剂在反应过程中的流失量很低,可以实现简单的萃取分离     

Dppc~+PF_6~--Pd(dba)_2催化的水相中的Suzuki偶联反应

文章报道了二茂钴阳离子双膦配体dppc+PF6-与Pd(dba)2组成的催化剂在纯水中催化Suzuki反应的活性,以三乙胺为碱,该催化剂体系对于不同的溴代底物与苯基硼酸在120℃反应3h,能以中等到较高的产率得到相应的偶联产物。该催化体系既避免了使用毒性、易挥发和易燃的有机溶剂,并且形成的离子型催化剂由于极性比较大,不溶于乙醚或正己烷等弱极性溶剂,很容易实现催化剂与底物的分离。     

苯酚液相原位加氢合成环己酮和环己醇

基于吸热的甲醇水相重整制氢反应和放热的苯酚液相催化加氢反应使用相同类型的催化剂,比较接近的反应温度和压力,且都在液相状态下进行的特点,提出在Raney Ni催化剂的作用下,将甲醇水相重整制氢反应产生的氢气原位地应用于苯酚加氢合成环己酮和环己醇的反应,实现了水相重整制氢和液相催化加氢两个反应的耦合。消除了传统方法中需要专门的氢气制备、存储和输送等环节,简化了工艺、降低了生产成本。通过这两个反应的耦合,甲醇水相重整过程中甲醇转化率和氢气选择性都得到明显提高;同时,在Raney Ni催化剂[JP2]作用下实现了苯酚的高选择性还原(环己酮和环己醇总选择性达99％以上),比传统的氢气还原法具有更好的效果。     

有机胺对Pd/C催化氯酚加氢脱氯反应的影响

采用Pd/C催化剂,选择不同的溶剂体系,首先分别比较了有机碱Et₃N以及无机强碱NaOH对Pd/C催化2,4-二氯苯酚(2,4-DCP)加氢脱氯反应的影响。结果表明,醇类溶剂中,Et₃N作为质子吸收剂,2,4-DCP能够在Pd/C催化下高效彻底加氢脱氯。并通过SEM、XRD和XPS等表征分析,发现Et₃N能够中和加氢反应产生的HCl,生成三乙胺盐酸盐(Et₃N·HCl),从而消除HCl对催化剂的毒化作用,同时避免了因Et₃N·HCl在催化剂表面的沉积而引发的催化剂失活的问题。进一步研究了不同类型的有机胺对甲醇中Pd/C催化2,4-DCP加氢脱氯反应速率和反应选择性的影响。研究表明,短链有机胺(伯胺、仲胺和叔胺)更有利于Pd/C催化2,4-DCP加氢脱氯反应的进行。在此基础上建立一种新型Pd/C-甲醇-短链有机胺催化体系,可以高效、彻底地实现对多氯代苯酚类污染物的加氢脱氯降解,为实现温和条件下高浓度多氯代苯酚类污染物的环境友好无害化处理提供新的思路和方法。     

水-有机溶剂两相体系中面包酵母不对称还原苯乙酮合成手性苯乙醇的研究

以面包酵母细胞不对称还原苯乙酮合成S-α-苯乙醇为模型反应,研究了水-有机溶剂两相体系促进面包酵母细胞催化芳香酮的不对称还原情况.首先研究了适合于活性细胞催化的两相溶剂体系,实验表明合适的有机溶剂为logp3的溶剂,这与有机相中的酶催化对溶剂的要求相一致.在所选用的溶剂中,正辛烷获得的效果最好.在此基础上进一步考察了两相之间的比率、辅助溶剂、底物浓度以及水相体系的pH等对反应的影响.实验表明两相之间的比率和辅助溶剂对反应有显著的影响,合理改变这些因素可以改善底物在两相之间的分配进而促进反应的进行.反应对底物浓度的敏感性较单相水相体系反应要小得多,而pH对反应的影响与水相中反应相同.在有机溶剂与水相体积比为1:4、添加1%乙醇以及底物浓度为30 mmol·L-1时,产物得率可达到45%左右,这较在水相中反应有显著的提高.     

超临界乙醇体系中苯酚催化加氢的降解规律

目前,液化的生物油与石油粗油成分接近,通常环类化合物含量高,如煤焦油中酚及其衍生物含量占40%以上,急需加氢升级技术。超临界乙醇（243.1℃,6.38MPa）温度、压力条件低,具有良好的传质性能,且为绿色、可再生溶剂。在超临界乙醇体系下的催化加氢是一种油升级有效方式。本文以苯酚为生物油中环类化合物典型模型,在300～400℃、Pt/C催化剂下,探讨超临界乙醇体系下苯酚催化加氢过程。研究分析了超临界乙醇中温度、氢气压力和反应时间对苯酚催化加氢降解规律的影响,并建立了能很好地描述过程中苯酚转化率的动力学模型（R2 = 0.989）。实验表明：该体系下的苯酚催化加氢降解反应的级数为二级,反应的活化能为51.7kJ/mol;尽管升高温度和氢气压力均能提高苯酚的转化率,但温度对转化率的影响更为显著。本研究将为更好地控制反应过程和提高超临界乙醇体系中苯酚的转化率提供参考。     

Coal liquefaction by the hydrogen produced from methanol: 2. Model compound studies

Coal can be converted into a material soluble in solvents using methanol as an in-situ hydrogen source and also as an alkylating agent. This paper presents the results of the reaction of selected model compounds with methanol using two different hydrogenation catalysts: stabilized nickel at 365 °C, and stabilized cobalt at 405 °C and 445 °C. Stabilized nickel is a much better hydrogenation catalyst than stabilized cobalt. The alkylation reaction is strongly dependent on the presence of specific functional groups (-OH, -NH, etc). Also, the alkylation reaction appears to be independent of the hydrogenation catalyst used and it seems to depend more on the temperature. The alkylated products from the reactions at 405 °C showed an order as follows: carbazole phenol ? phenanthrene dibenzofuran diphenylether dibenzothiophene diphenylmethane. A free radical mechanism is proposed for the alkylation reaction.     

溶剂对间二硝基苯催化加氢制间苯二胺反应过程的影响

研究了溶剂苯和乙醇对间二硝基苯加氢制间苯二胺的反应过程的影响. 结果表明,中间产物在溶剂中的溶解度对反应选择性有重要影响,间亚硝基硝基苯在苯中含量远小于乙醇. 2 MPa下,随反应温度从50℃升至90℃,反应时间苯溶剂中从350 min减少至75 min,乙醇溶剂中从120 min减少至35 min. 80℃下,随氢压从0.4 MPa升至2.8 MPa,反应时间苯溶剂中从250 min减少至85 min,乙醇中从70 min减少至40 min. 有机物和氢气在溶剂中的溶解度及由溶剂效应引起的催化剂表面的吸脱附行为对反应速率有较大影响.     

超临界二氧化碳化学反应研究进展

二氧化碳（CO₂）资源化技术是减少碳排放、实现碳中和的有效手段。如何将CO₂变废为宝,实现其高效利用是国内外研究者关注的热点。超临界CO₂作为常用的超临界流体之一,既可作为安全环保的反应介质,也可作为反应物参与化学反应合成产品,具有良好的应用前景。本文介绍了超临界CO₂的性质和特点,着重评述了近年来超临界CO₂作为反应物在加氢反应、Kolbe-Schmitt反应、碳酸化反应和作为反应介质在催化加氢反应、羰基化反应及酶催化反应方面的研究进展,提出了今后应开发更为高效的催化剂以进一步改善CO₂反应转化率和化学利用率等建议。     

硫酸催化法合成双酚芴的改进研究

对硫酸法合成双酚芴进行了改进,将芴酮苯酚反应过程中引入了甲苯溶剂,有机相与水相分离后,将有机相精馏回收甲苯及过量的苯酚.结果显示当苯酚芴酮分子比为6∶1,催化剂硫酸用量为硫酸：芴酮的物质的量比为0.5,β-巯基丙酸与芴酮的物质的量比为0.05‰,反应温度45℃,反应2.5h,双酚芴的收率可达94.6％,苯酚的回收率可达到89％.双酚芴的纯度为99.2％（液相色谱分析）.     

Catalytic hydrogenation of 2,4-dinitroethylbenzene to 2,4-diaminoethylbenzene over Ni/HY catalysts: The solvent effect

Catalytic hydrogenation of 2,4-dinitroethylbenzene over Ni/HY catalysts in different solvents was studied, which demonstrated that the reaction exhibits the best performance in protic solvents. The reason is hypothesized to be the strong hydrogen-bond interaction between the protic solvents with the reactant, intermediates and product due to their excellent hydrogen-bond donating capability, which favors the desorption of the adsorbed intermediates and product from the catalysts and helps to polarize the NO bonds of the reactant and intermediates. Subsequently, the hydrogenation in the mixed solvents of water and ethanol was investigated, which showed that the reaction can be significantly accelerated by adding water into ethanol and the optimum volume percentage of water is verified to be 40%.     

Catalytic hydrodechlorination of 2,4,4′-trichloro-2′-hydroxydiphenylether under mild conditions

More than 99% of 2,4,4′-trichloro-2′-hydroxydiphenylether (TCPE) by the catalytic hydrogenation over palladium/carbon was firstly dechlorinated under mild conditions. Used molecular hydrogen as the reducing agent, TCPE was completely hydrodechorinated to 2-hydroxydiphenylether (PE) at 50 °C and under normal pressure. The solvents affected not only the rate of the dechlorination, but also the selectivity of the hydrogenation. In general, the rate of the dechlorination decreased in the order of alcohols>alkanes>arenes>heterocycles. Addition of the bases (such as sodium hydroxide, sodium carbonate, sodium bicarbonate, triethylamine and pyridine, etc.) to the reaction systems also changed the rate of the reaction and the selectivity of the dechlorination. Except for pyridine, the other bases obviously accelerated the rate of the dechlorination. When the mixture of ethanol–water was used as the reaction solvent instead of ethanol, the rate of the dechlorination was remarkably improved. When a stoichiometric amount of sodium hydroxide was utilized as the proton acceptor in ethanol–water solvent, the catalytic life and the stability of the palladium/carbon were dramatically enhanced and promoted. The dechlorination process worked well in either organic solvents or aqueous solution and thus had potential application in the remediation of contaminated industrial waste water as well.